Ny undersøgelse viser, at nikkelgrafen kan tunes til optimal brudstyrke

I en ny beregningsundersøgelse offentliggjort i Journal of The Minerals, Metal &Materials Society , University of Arkansas ingeniørforskere fandt ud af, at nanokompositter sammensat af lag af nikkel og grafen - et lovende nyt materiale til fleksible elektroniske enheder - kan tunes til optimal brudstyrke ved at manipulere det strukturelle arrangement af grafenpladerne.

Undersøgelsen blev udført af Scott Muller, kandidatstuderende i maskinteknik, og Arun Nair, adjunkt i maskinteknik.

Opdaget i 2004, grafen er en af ​​de stærkeste, letteste og mest ledende materialer kendt. Det er 100 gange stærkere end stål. Når den er inkorporeret i en metalmatrix, disse egenskaber kan føre til stærkere og alligevel lettere materialer, som dem der bruges på biler.

Når det kombineres med et metal som nikkel, Grafens overlegne mekaniske egenskaber gør det til en fremragende kandidat til et nanokompositfibermateriale, der skal bruges i fleksible elektroniske enheder og andre teknologier. Nikkel bruges ofte i metal-grafen nanokompositforskning, fordi grafen klæber stærkt til overfladen.

Muller og Nair simulerede et grafenark indlejret i en nikkelmatrix. En revne blev indbygget i nikkelmatrixen, og så testede de forskellige afstande mellem grafen og revnen. Da afstanden mellem grafen og revnen var stor, nanokompositten viste sig at være mere modstandsdygtig over for deformation. De fandt også ud af, at grafen fungerede som en effektiv barriere mod deformationer i metallet, at sikre, at svigt i en del af metallet ikke ville føres forbi grafenpladen.